专利名称：数控凸轮轴磨床跳档控制机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控凸轮轴磨床跳档控制机构，尤其是涉及一种数控凸轮轴磨床自动跳档控制机构。
背景技术：
数控凸轮轴磨床跳档机构常通过齿轮与齿条(或齿块)的传动带动轴转动，从而使得靠磨导轮移动，完成在加工过程中对靠磨样板的选择。现有跳档机构的靠磨导轮的位置不能任意往复移动，故跳档速度受到限制，导致机床加工效率低；倘若还需更换工件种类，则需对齿条(或齿块)进行重新更换或调节，这样，往往会使得加工效率再次降低。且加工不规则的工件时很难实现连续磨削加工。数控凸轮轴磨床的运动包括磨头的高速旋转、砂轮的进给、工作台带动工件的往返移动、砂轮的修整及修整进给、靠磨导轮的跳档等，其大多选用六轴控制四轴联动加工的方式。其中，磨头旋转和砂轮修整在加工过程中只需要给出运动和停止指令即可，无须参与联运控制，而砂轮进给、工件移动、砂轮修整进给、靠磨导轮跳档等动作，在磨削过程中须由程序控制进行联动加工。因此，数控凸轮轴磨床对数控系统的选择要求较高。目前，大多直接通过带4个直线轴控制的数控系统来实现四轴联动控制，这样，往往会提高数控凸轮轴磨床的制造成本。
实用新型内容为了克服现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供一种有利于提高机床加工效率，操作简单，工作稳定可靠的数控凸轮轴磨床跳档控制机构。本实用新型的技术方案是其包括由机床主数控系统控制的伺服电机和跳档传动装置，跳档传动装置包括齿轮轴，伺服电机轴上的小齿轮与设于齿轮轴上的大齿轮啮合，大齿轮与齿轮轴紧固为一体，齿轮轴设于机床壳体内，齿轮轴两端装有轴承，齿轮轴与齿条传动轴相啮合，支座固定于可在机床体壳内作往复运动的齿条传动轴上，拨叉一端与支座连接，拨叉另一端与可在导轮轴上移动的靠磨导轮接触，靠磨导轮与对其进行仿形的靠磨样板接触。所述伺服电机优选西门子1Π(7同步伺服电机。工作时，伺服电机通过小齿轮和大齿轮带动齿轮轴传动，齿轮轴再带动齿条传动轴任意往复移动，经支座和拨叉带动靠磨导轮在导轮轴上往复移动，从而实现靠磨导轮在加工过程中对靠磨样板的任意定位，使得在磨削凸轮轴上任意一个凸轮时，都能由机床数控系统控制进行编程，使靠磨导轮与靠磨样板相应部位相接触进行仿形，实现连续磨削加工。使用本实用新型，靠磨导轮的位置可根据实际情况任意往复移动，能有效提高机床加工效率。本实用新型结构简单、紧凑，制造成本低，操作方便，工作稳定可靠，工作效率高，适用范围广。
图1为本实用新型一实施例结构示意图；图2为图1所示实施例A-A处剖视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参照附图，本实施例包括由机床主数控系统控制的伺服电机10和跳档传动装置， 跳档传动装置包括齿轮轴3，伺服电机10轴上的小齿轮1与设于齿轮轴3上的大齿轮2啮合，大齿轮2与齿轮轴3紧固为一体，齿轮轴3设于机床壳体内，齿轮轴3两端装有轴承，以利于保证齿轮轴能灵活转动，齿轮轴3由伺服电机10控制，实现齿轮轴3的任意转动，齿轮轴3与齿条传动轴4相啮合，齿轮轴3的转动可带动齿条传动轴4任意往复移动，支座5固定于可在机床体壳内作往复运动的齿条传动轴4上，拨叉6 —端与支座5连接，拨叉6另一端与可在导轮轴8上移动的靠磨导轮7接触，靠磨导轮7与对其进行仿形的靠磨样板9接触。工作时，伺服电机10通过小齿轮1和大齿轮2带动齿轮轴3传动，齿轮轴3再带动齿条传动轴4任意往复移动，经支座5和拨叉6带动靠磨导轮7在导轮轴8上往复移动， 从而实现靠磨导轮7在加工过程中对靠磨样板9的任意定位，使得在磨削凸轮轴上任意一个凸轮时，都能由机床数控系统控制进行编程，使靠磨导轮与靠磨样板相应部位相接触进行仿形，实现连续磨削加工。使用本实用新型之数控凸轮轴磨床跳档控制机构时，为了降低生产成本，进一步提高工作效率，机床的主数控系统可选用经济型的数控系统，优选西门子802C(控制三个直线轴，一个旋转轴)，替代普通型的数控系统实现四轴联动，最常用的普通型的数控系统有西门子802D (控制4个直线轴)。西门子802C数控系统作为经济型的数控系统，可以控制4个伺服轴，包括三个直线轴和一个旋转轴，一般为三个直线轴控制X、Y、Z三个方向的直线运动，一个旋转轴控制机床主轴运转。选用西门子802C数控系统作为机床的主数控系统时，三个直线轴分别伺服数控凸轮轴磨床运动的砂轮进给(X轴)、工作台移动(Y轴)和砂轮修整器进给(Z轴)，一个旋转轴用于伺服控制数控凸轮轴磨床运动的靠磨导轮7的跳档运动(W轴)。因W轴本身为旋转轴，X轴、Y轴和Z轴均为直线轴，为了实现W轴与X轴、Y轴和Z轴的联动，需进行如下设置 首先，在靠磨样板9两端安装W轴的原点开关、正限位开关和负限位开关，其中，W轴的原点开关起到位置基准的作用，加工时每次程序的起始点都以它为参考点，正限位开关和负限位开关为W轴移动的极限位置，这样，可有效避免W轴出现走过头而卡死的故障；其次，修改西门子802C数控系统中的机床参数，将旋转轴变为直线轴，并将系统显示的轴名SP改为W 轴，以便于操作者观察；最后，通过两个西门子模拟数字伺服驱动单元，将数控凸轮轴磨床的伺服驱动系统、伺服电机和数控系统匹配调试好。经过以上设置，即可实现W轴与X轴、 Y轴和Z轴的联动，并统一由机床数控系统伺服控制，便可在加工过程中通过编程控制实现凸轮轴的连续磨削加工。
权利要求1.数控凸轮轴磨床跳档控制机构，其特征在于，包括由机床主数控系统控制的伺服电机和跳档传动装置，跳档传动装置包括齿轮轴，伺服电机轴上的小齿轮与设于齿轮轴上的大齿轮啮合，大齿轮与齿轮轴紧固为一体，齿轮轴设于机床壳体内，齿轮轴两端装有轴承， 齿轮轴与齿条传动轴相啮合，支座固定于可在机床体壳内作往复运动的齿条传动轴上，拨叉一端与支座连接，拨叉另一端与可在导轮轴上移动的靠磨导轮接触，靠磨导轮与对其进行仿形的靠磨样板接触。
2.根据权利要求1所述的数控凸轮轴磨床跳档控制机构，其特征在于，所述伺服电机选用西门子同步伺服电机。
专利摘要数控凸轮轴磨床跳档控制机构，其包括由机床主数控系统控制的伺服电机和跳档传动装置，跳档传动装置包括齿轮轴，伺服电机轴上的小齿轮与设于齿轮轴上的大齿轮啮合，大齿轮与齿轮轴紧固为一体，齿轮轴设于机床壳体内，齿轮轴两端装有轴承，齿轮轴与齿条传动轴相啮合，支座固定于可在机床体壳内作往复运动的齿条传动轴上，拨叉一端与支座连接，拨叉另一端与可在导轮轴上移动的靠磨导轮接触，靠磨导轮与对其进行仿形的靠磨样板接触。本实用新型结构简单、紧凑，制造成本低，操作方便，工作稳定可靠，工作效率高，适用范围广。
文档编号B24B19/12GK201960426SQ20112003067
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者廖朝洋, 杨万义, 杨瑾, 黄鸿喜 申请人:长沙金岭数控磨床有限公司